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Ciencia

Una yema del dedo biónica devuelve las sensaciones de textura a una persona sin mano

El dispositivo se conecta directamente al sistema nervioso de una persona para distinguir entre superficies suaves o duras.

El dispositivo podría ser súper útil para personas que han perdido uno o más dedos.

Hillary Sanchez/EPFL

Una yema de dedo artificial que permite al usuario distinguir texturas en tiempo real podría conducir a avances significativos en las prótesis biónicas.

El dispositivo, que interactúa directamente con los nervios de la persona amputada, requiere de la instalación quirúrgica, pero puede ser probado en los no amputados sin cirugía mediante la inserción de agujas en la piel del brazo de alguien. Fue desarrollado por el neuroingeniero Silvestro Micera y su equipo en la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza, y la Scuola Superiore Sant'Anna de Italia. Los resultados fueron publicados hace unos días por la revista eLife.

La punta del dedo es aparentemente la primera que puede detectar no sólo la presión, sino también la diferencia entre rugoso y liso.

Para probar la eficacia de la yema del dedo, el equipo empleó a Dennis Aabo Sørensen, de Dinamarca, quien perdió su mano izquierda hace 11 años cuando manejaba fuegos artificiales. Conectaron la punta del dedo con los nervios de su brazo, usando cables para integrar los sensores con sus nervios. Debido a que Sørensen ha trabajado con el equipo previamente en el desarrollo de prótesis biónicas, la interfaz con sus nervios cubital y mediano ya estaba en su lugar.

A continuación, la yema del dedo fue trasladada sobre piezas de plástico grabadas con diferentes patrones, algunos lisos, otros rugosos. Los sensores movieron el plástico, creando una señal eléctrica que se envió a un PC para interpretarse en información táctil sobre la superficie. Esta señal final fue enviada a los cables y a los nervios de Sørensen. A continuación, con los ojos vendados, Sørensen informó lo que sentía.

Él fue capaz de determinar la diferencia entre rugoso y liso con un 96 por ciento de exactitud.

"La estimulación se sentía casi como lo que sentiría con la mano", dijo en un comunicado. "Todavía siento mi mano perdida, siempre está apretada en un puño. Sentí las sensaciones de textura en la punta del dedo índice de la mano fantasma.

Este diagrama muestra cómo funciona el dispositivo biónico.

EPFL/SSSA

El poner a prueba la yema del dedo sobre los no-amputados significa que su desarrollo puede ir mucho más rápido. En lugar de la interfaz quirúrgica, las agujas se insertan en la piel y se unen al nervio mediano en el brazo del sujeto de prueba. El sujeto de prueba lleva un casquillo de EEG, va tocando las superficies de plástico con los dedos y, por separado, con la yema del dedo artificial.

Esto permite que el equipo vea cómo el cerebro del sujeto de prueba responde a los dos tipos de contacto. Si usan la yema del dedo artificial o su propia mano, los cerebros de los sujetos de prueba muestran la misma actividad. Además, son capaces de diferenciar entre rugoso y liso con un 77 por ciento de exactitud. Esto no es tan preciso como ocurrió con Sørensen, pero demuestra la viabilidad de una interfaz de aguja temporal en lugar de una cirugía.

"Este estudio combina las ciencias fundamentales y la ingeniería aplicada: proporciona evidencia adicional de que la investigación en neuroprotésica puede contribuir al debate de la neurociencia, específicamente sobre los mecanismos neuronales del sentido del tacto humano", dijo el investigador Calogero Oddo del Instituto de biorrobótica de la Scuola Superiore Sant'Anna.

"También será traducida a otras aplicaciones", dijo Oddo, "como el tacto artificial en la robótica para la cirugía, el rescate y la fabricación".